Техника и вооружение 2006 03

Задача крайне осложнялась тем, что территория, на которой мог быть расположен гидроканал, была ограничена с одной стороны Бауманской улицей, а с другой — капитальными постройками аэродинамической лаборатории ЦАГИ. В результате ванна гидроканала могла иметь длину лишь немногим более 200 м.

Проектирование гидроканала началось весной 1925 г. Общую компоновочную схему канала и его оборудование разрабатывал А. Н. Туполев при участии М.Н. Петрова. В качестве прототипа рассматривался опытовый бассейн в Гамбурге. Важным оригинальным элементом конструкции ванны нового гидроканала явилось применение консольных навесов для размещения рельсового пути. В результате при ширине зеркала поверхности воды в гидроканале 12 м ширина рельсового пути была уменьшена до 8 м. что привело к значительному снижению массы буксировочной тележки при одновременном увеличении ее жесткости.

Начало строительства гидроканала относится к лету 1925 г., когда были выполнены все земляные работы, уложено бетонное основание, возведено перекрытие. К концу 1926 г. почти все бетонные работы завершились, а в январе 1927 г. канал заполнили водой.

Очень сложное и специфическое электрооборудование буксировочной тележки было заказано осенью 1927 г. немецкой фирме «Симменс-Шуккерт». Заказ был выполнен и поступил в ЦАГИ к концу 1929 г. Измерительное оборудование создавалось в Германии (фирма «Леман-Михельс» поставляла динамометр и тримм-аппараты) и в Австрии. Рельсы гидроканала изготовил в 1928 г. Николаевский судостроительный завод. Укладка рельсового пути началась лотом 1928 г. Необходимо было, чтобы кривизна рельсового пути соответствовала кривизне земли, в противном случае испытываемая модель в центре пути заглублялась бы в воду, что негативно сказывалось бы па результатах исследований.

Сложная и тонкая процедура укладки и нивелировки потребовала консультаций со многими специалистами, включая зарубежных. Был приобретен специальный нивелир Цейса, некоторые приспособления спроектировали и изготовили в ЦАГИ. К началу 1930 г. рельсовый путь гидроканала был построен.

Саму буксировочную тележку Завод опытных конструкций ЦАГИ представил к декабрю 1929 г. В январе следующего года ее перевезли в здание гидроканала, где окончательно собрали, произвели полное согласование размеров кодовой части с уложенным рельсовым путем, оснастили измерительным оборудованием.

Введение гидроканала в эксплуатацию состоялось 30 апреля 1930 г. в присутствии А.Н. Туполева, B.C. Стечкина, руководителей ЦАГИ и всего коллектива гидродинамической лаборатории. Первые и последующие испытания тележки гидроканала прошли успешно. Уже через несколько педель начались систематические экспериментальные исследования, объем и содержание которых быстро расширялись. В дальнейшем оборудование пополнялось новыми установками и средствами измерения и регистрации.

Наиболее радикальная модернизация была осуществлена в 1966–1967 гг… когда старое деревянное здание гидроканала заменили железобетонным, заново уложили рельсовый путь, на смену рычажным динамометрам пришли тензометрические весы, появился новый волнопродуктор в виде качающейся стенки. В 1978 г. закончилась модернизация электропривода буксировочной тележки, были внедрены приводные электродвигатели, система автоматического управления режимами движения тележки, питающие генераторы постоянного тока заменили тиристорными преобразователями.

В 1930-е гг. во всем мире, в том числе и в Советском Союзе, бурно развивалась гидроавиация. Экспериментальный гидродинамический отдел (ЭГО) ЦАГИ, получивший отлично оборудованный гидроканал, обеспечил научное сопровождение создания всех отечественных гидросамолетов того периода. Работники секции натурных испытаний ЭГО участвовали в летных испытаниях гидросамолетов, что позволило накопить статистические данные по внешним нагрузкам при взлетах и посадках гидросамолетов в различных гидрометеоусловиях и использовать эти данные при разработке Норм прочности гидросамолетов.

физические исследования по глиссированию проводились па схематизированных моделях. Испытания позволили выявить влияние геометрических и массово-инерционных характеристик на устойчивость глиссирования, усовершенствовать методики проведения испытаний моделей самолетов в гидроканале. Экспериментально исследовался посадочный удар гидросамолета о воду.

Испытание модели в гидроканале ЦАГИ.

Во время Великой Отечественной войны опытовые бассейны, расположенные в блокадном Ленинграде, не функционировали. Поэтому на коллектив гидродинамической лаборатории ЦАГИ помимо исследований по гидродинамике гидросамолетов была возложена задача определения гидродинамических и мореходных характеристик кораблей и подводных лодок. Прошли модельные и натурные испытания торпедных катеров СТКДД и проекта 12Збис, и эти катера были переданы флоту. С целью сравнения ходовых и мореходных характеристик испытывались отечественные и американские торпедные катера.

Гидродинамические испытания ряда моделей подводных лодок были направлены на определение ходкости, мореходности и брызгообразования при движении по спокойной воде и на волнении в надводном положении. В это же время осуществлялись фундаментальные исследования по сопротивлению, мореходности и управляемости кораблей, судовым движителям.

За большой вклад в разработку проектов новых отечественных кораблей специалисты ЦАГИ по гидродинамике А.Н. Добровольский, М.Н. Веселовский, А.С. Перельмутр, Л.А. Эпштейн в 1948 г. были удостоены Государственной премии СССР.

В послевоенный период в стране началось бурное развитие ракетного оружия. Перед промышленностью остро встала задача создать ракеты с подводным стартом. Естественно, что исследования гидродинамического отделения ЦАГИ в значительной степени сосредоточились на проблемах гидродинамики высоких скоростей. Изучалось движение тел па большой скорости в режимах развитой кавитации и при пересечении границы раздела поверхности «вода-воздух».

В середине 1940-х гг. А.Л. Эпштейн опубликовал в «Трудах ЦАГИ» результата своих исследований по проблемам возникновения и развития кавитации. Эти исследования позволили другим специалистам сосредоточиться на изучении и описании собственно развитых кавитационных полостей, что давало возможность осуществить революционный прорыв в сверхскоростном движении под водой.

Уже на ранних стадиях изучения развитых кавитационных течений стало ясно, что гидродинамическое сопротивление тел, движущихся в режиме развитой кавитации, определяется сопротивлением головной части, формирующей каверну, и числом кавитации. Собственно размеры, масса тела, его форма не играют роли, если тело укладывается в габариты каверны. Открывалась возможность создать качественно новые скоростные подводные объекты. Конечно, сначала следовало понять основные закономерности формирования каверн, научиться рассчитывать их размеры, оцепить потребную энергетику силовых установок.